算力时代 能否抓住芯片产业新机遇

文／本刊记者 陈 杰

近来，全球性的芯片短缺潮开始向各产业蔓延，这让原本就处在“风口浪尖”的芯片产业聚焦了更多关注的目光。这场“缺芯”危机，也让世界各国都意识到了芯片自主可控的重要性。日前，工信部就明确表示，国家将会加大力度扶持芯片产业，力求让中国芯片自给率在2025年达到70%。在“缺芯”和芯片自主交替存在的背景下，国内专注于智能计算领域DPU芯片和解决方案的中科驭数发布的下一代DPU芯片计划，在产业界就掀起一片不小的水花。DPU的关注度虽不及通用CPU芯片，但在5G、大数据无处不在的当下，自主的算力芯片发展前景也不容小觑。

算力芯片新物种

DPU是面向数据中心的专用处理器。中科驭数的创始团队均来自中科院计算所计算机体系结构国家重点实验室，在芯片架构领域有15年的技术积累，2019年研发的首代DPU芯片K1已经成功流片。目前，中科驭数已经布局了126项技术发明专利，集中在芯片及硬件领域中的数据接入、数据存储、数据处理等，以及软件系统的系统易用性、效率优化、安全稳定等方向。中科驭数创始人兼CEO鄢贵海博士表示，“新一代的DPU芯片，功能层面会更加完善，融合数据库、大数据处理能力，能直接面向OLAP、OLTP及大数据处理平台，能广泛应用于金融科技、数据中心、混合云及边缘计算等高带宽、低延迟、数据密集型的计算场景。新一代的K2芯片预计在2021年底流片。”

随着数字经济的推进，数据量已然呈现大爆发之势，芯片领域著名的摩尔定律失效成为共识。来自IDC的统计显示，近10年来全球算力增长明显滞后于数据增长。全球算力的需求每3.5个月就会翻一倍，远远超过了当前算力的增长速度。文渊智库研究员王超表示，算力不仅仅是个技术指标，其已经成为先进生产力的代表。算力源于芯片，DPU有可能成为继CPU和GPU之后的第三颗算力芯片，“而从结构上来看，DPU更异构、也更专用。”

DPU相较于CPU、GPU等芯片界的“前辈”到底又有何不同呢？

通俗点来说，如果把一台计算机或服务器比作一个团队，CPU相当于这个团队的“大管家”，负责思考并处理各种业务；GPU是“美工”，专攻图像处理；DPU则相当于“前台”，负责打包、拆包“数据包”，提升整个团队的工作效率。

市场规模超千亿

DPU作为最新发展起来的专用处理器的一个大类，其产生的背景是数字智能时代，数据爆发导致的端—边—云一体化趋势带来的对计算延迟、数据安全、资源虚拟化的需求。王超表示，作为算力新型基础设施中的新物种，DPU将在数据传输、存储、运算等方面扮演越来越重要的角色，而DPU芯片在算力时代必将大有可为。

当前，中国拥有世界一流的互联网产业、规模最大的网民和线上生态。数据的大爆发，推动了算力的需求。据相关机构的预测，用于数据中心的DPU量级将达到和数据中心服务器等量的级别。鄢贵海表示，国内服务器市场每年新增量大约千万量级，今后，每台服务器可能没有GPU，但一定会有一颗或者多颗DPU，好比每台服务器都必须配网卡一样。服务器每年新增大约1500万台，每颗DPU如果以1万元计算，这将是千亿量级的市场规模。”

目前在国际上参与DPU研发设计的厂商既有英特尔、英伟达等巨头，也有一些初创公司，这些或技术、或资本上的“巨头”们已然在觊觎需求广阔的国内市场了。对于国产厂商而言，在国家鼓励集成电路软件、高端芯片、新一代半导体技术等关键核心技术和前沿基础研究之时，更应该抓牢。随着国际竞争格局的复杂态势加剧，让国产自主可控软硬件替代产品受到越来越多关注的良机，在芯片领域打出一片属于自己的天地。

“其实，这场全球性的‘缺芯’危机还给了另一个警示，那就是单纯发展芯片设计远远不够，配套芯片制造环节也必须跟上节奏。”王超表示，只有整个产业链实现完善可控，中国才能成为半导体强国。